TW201302937A - 使用反應形成聚胺基甲酸酯聚合物之印刷油墨的網版印刷法 - Google Patents

Abstract

本發明係關於印刷物件的方法，包含利用網版印刷來施用印刷油墨的步驟，其中印刷油墨包含聚異氰酸酯A)及/或聚異氰酸酯預聚物B)、對異氰酸酯基具反應性的至少雙官能基化合物C)和可藉由升溫而活化的催化劑D)。本發明亦關於對應之反應混合物做為網版印刷製程之印刷油墨的用途，及關於具聚合物層的機電轉換器，聚合物層係根據本發明方法製造。

Description

使用反應形成聚胺基甲酸酯聚合物之印刷油墨的網版印刷法

本發明係關於印刷物件的方法，包含利用網版印刷來施用印刷油墨的步驟，其中在網版印刷步驟後，印刷油墨固化形成聚胺基甲酸酯聚合物。本發明亦關於對應之反應混合物做為網版印刷製程之印刷油墨的用途，及關於具有根據本發明方法製造聚合物層的機電轉換器。

機電轉換器在將電能轉換成機械能方面(反之亦然)扮演重要的角色。故機電轉換器可做為感測器、致動器及/或發電機。

一類轉換器係以電活性聚合物為基礎。其以持續改善電活性聚合物性質為目標，特別是電阻和崩潰場強度。然同時，聚合物的機械性質亦應適用機電轉換器。最後，選擇可行的製造方法對成功應用來說也很重要。

機電轉換器的實例可參見WO 2001/06575 A1。此專利申請案係關於轉換器、其用途和其製造。此類將機械能轉換成電能的轉換器包含至少二電極與聚合物。聚合物配置使第一段的長度變化得以改變電場。再者，聚合物的第二段經彈性預拉。

網版印刷原則上係適合製造薄二維元件與精細線性結構的方法。製得元件和結構的性質理當取決於所用之印刷油墨。

EP 1 500 687 A1描述用於網版印刷製程的油墨，其中油墨在印刷圖像上產生粗糙度及/或厚度。所述油墨尤其擬用於目錄和裝飾牆覆蓋物的印刷廣告材料，以重現覆蓋物的感覺。其尚描述含聚胺基甲酸酯黏結劑之油墨的可能性。然因印刷製程前已出現已固化之聚胺基甲酸酯聚合物，故將存有一定限制。故其只能處理如可溶或可分散性聚合物。

US 6,336,666描述製造具圖案之膜的方法，其擬利用光學掃描來防止重複。藉由印刷具非光滑表面之頂層而製膜時，第一光滑印刷層附著於表面。第二連續印刷層既不附著於頂層，也不附著於第一印刷層。此專利提及網版印刷用於印刷層的可能性。其亦提及二組分混合物可用於第二印刷層，其中混合物原位聚合且特別可形成聚胺基甲酸酯層。然此專利未論及網版印刷的處理時間。

至於處理時間，就反應性印刷油墨而言有兩個重要因素，在網版印刷後，油墨才固化形成較佳不溶聚合物網狀物。現成印刷油墨的適用期不應太短，以免油墨處理受到過多限制。另外，固化時間則宜短促，使得印刷結果快速乾燥而可進一步處理。

鑑於上述，本發明的目的為提供在印刷物件上獲得聚胺基甲酸酯聚合物的方法，且其可以較短循環時間進 行。

為達目的，本發明提出印刷物件的方法，包含利用網版印刷來施用印刷油墨的步驟，其中印刷油墨包含：聚異氰酸酯A)；及/或聚異氰酸酯預聚物B)；至少雙官能基化合物C)，其對異氰酸酯基具反應性；和催化劑D)，其可藉由升溫而活化。

在本發明的涵義中，「可藉由升溫而活化的催化劑」係指其活性成分在升溫時才會裂開及/或釋放。

咸發現可藉由升溫而活化的催化劑不會過度限制印刷油墨的適用期，同時曝熱固化時間很短。此可大幅提升網版印刷製程的效率，且可獲得聚胺基甲酸酯延伸群組做為施用印刷圖像，特別是聚胺基甲酸酯彈性體。熱活化催化劑提供適用期實質增加與反應時間短的優點。此可延長連續/似連續印刷製程的網版使用壽命及縮短生產廠的循環時間。

1,4-伸丁基二異氰酸酯、1,6-六亞甲基二異氰酸酯(HDI)、異佛酮二異氰酸酯(IPDI)、2,2,4-及/或2,4,4-三甲基六亞甲基二異氰酸酯、異構的雙(4,4’-異氰酸基環己基)甲烷或其具任何異構物成分的混合物、1,4-伸環己基二異氰酸酯、4-異氰酸基甲基-1,8-辛烷二異氰酸酯(壬烷三異氰酸酯)、1,4-伸苯基二異氰酸酯、2,4-及/或2,6-甲苯二異氰酸酯、1,5-伸萘基二異氰酸酯、2,2’-及/或 2,4’-及/或4,4’-二苯甲烷二異氰酸酯、1,3-及/或1,4-雙(2-異氰酸基丙-2-基)苯(TMXDI)、1,3-雙(異氰酸基甲基)苯(XDI)、具碳原子數1至8之烷基的烷基-2,6-二異氰酸基已酸酯(離胺酸二異氰酸酯)和其混合物，例如適合做為異氰酸酯與聚異氰酸酯A)。另外，含異氰酸二聚體(uretdione)、三聚異氰酸酯(isocyanurate)、縮二脲、亞胺基二二酮(iminooxadiazinedione)或二三酮(oxadiazinetrione)結構且以所述二異氰酸酯為基礎的化合物係適合組分A)的結構單元。

組分A)較佳為聚異氰酸酯或聚異氰酸酯混合物，其平均NCO官能度為2至4且具僅脂族或環脂族鍵結之異氰酸酯基。其較佳為上述具異氰酸二聚體、三聚異氰酸酯、縮二脲、亞胺基二二酮或二三酮結構類型與其混合物的聚異氰酸酯或聚異氰酸酯混合物，且混合物的平均NCO官能度為2至4，較佳為2至2.6，更佳為2至2.4。

做為組分B)的聚異氰酸酯預聚物可藉由使一或更多二異氰酸酯與一或更多羥官能基(特別是聚合聚醇)反應及選擇性加入催化劑與輔助物質和添加劑而得。另外，可額外使用鏈延伸用組分來形成聚異氰酸酯預聚物，例如具一級及/或二級胺基(NH₂-及/或NH-官能基組分)者。

做為組分B)的聚異氰酸酯預聚物較佳可由聚合聚醇與肪族二異氰酸酯反應而得。用於反應形成聚異氰酸 酯預聚物B)的羥官能基聚合聚醇例如為聚酯聚醇、聚丙烯酸酯聚醇、聚胺基甲酸酯聚醇、聚碳酸酯聚醇、聚醚聚醇、聚酯聚丙烯酸酯聚醇、聚胺基甲酸酯聚丙烯酸酯聚醇、聚胺基甲酸酯聚酯聚醇、聚胺基甲酸酯聚醚聚醇、聚胺基甲酸酯聚碳酸酯聚醇及/或聚酯聚碳酸酯聚醇。其可個別或混合使用，以製造聚異氰酸酯預聚物。

適合製造聚異氰酸酯預聚物B)的聚酯聚醇可為二醇和選擇性三醇及四醇與二羧酸和選擇性三羧酸及四羧酸或羥基羧酸或內酯的聚縮物。也可以對應聚羧酸酐或低級醇的對應聚羧酸酯代替自由聚羧酸來產生聚酯。

適合的二醇實例為乙二醇、丁二醇、二乙二醇、三乙二醇、聚烯烴基二醇(如聚乙二醇)、1,2-丙二醇、1,3-丙二醇、1,3-丁二醇、1,4-丁二醇、1,6-己二醇與異構物、新戊二醇或羥基三甲基乙酸新戊二醇酯或其混合物，其中以1,6-己二醇與異構物、1,4-丁二醇、新戊二醇和羥基三甲基乙酸新戊二醇酯為佳。此外，亦可使用諸如三羥甲基丙烷、甘油、赤藻糖醇、新戊四醇、三羥甲基苯或參羥乙基三聚異氰酸酯或其混合物等聚醇。

鄰苯二甲酸、間苯二甲酸、對苯二甲酸、四氫鄰苯二甲酸、六氫鄰苯二甲酸、環己烷二羧酸、己二酸、壬二酸、癸二酸、戊二酸、四氯鄰苯二甲酸、順丁烯二酸、反丁烯二酸、亞甲基丁二酸、丙二酸、辛二酸、2-甲基丁二酸、3,3-二乙基戊二酸及/或2,2-二甲基丁二酸在此可做為二羧酸。對應酸酐也可做為酸源。

倘若待酯化聚醇的平均官能度為2，則可額外併入單羧酸，例如苯甲酸和己烷羧酸(hexanecarboxylic acid)。

較佳酸為上述脂族或芳香酸類型，其中以己二酸、間苯二甲酸和鄰苯二甲酸尤佳。

可併入做為反應物來製造具末端羥基之聚酯聚醇的羥基羧酸例如為羥己酸、羥丁酸、羥癸酸或羥十八烷酸或其混合物。適合內酯為己內酯、丁內酯或同系物或其混合物。在此以己內酯為佳。

含羥基之聚碳酸酯也可用於製造聚異氰酸酯預聚物B)，例如聚碳酸酯聚醇，較佳為聚碳酸酯二醇。其數目平均分子量M_n例如為400克/莫耳至8000克/莫耳，較佳為600克/莫耳至3000克/莫耳。其可由如碳酸二苯酯、碳酸二甲酯或氯化碳醯之碳酸衍生物與聚醇(較佳為二醇)反應而得。

適用此目的的二醇實例為乙二醇、1,2-與1,3-丙二醇、1,3-與1,4-丁二醇、1,6-己二醇、1,8-辛二醇、新戊二醇、1,4-二羥甲基環己烷、2-甲基-1,3-丙二醇、2,2,4-三甲基1,3-戊二醇、二丙二醇、聚丙二醇、二丁二醇、聚丁二醇、雙酚A或內酯改質之上述類型二醇或其混合物。

二醇組分較佳含有40重量%至100重量%之己二醇，較佳為1,6-己二醇及/或己二醇衍生物。此己二醇衍生物係以己二醇為基礎，且除末端OH基外，還可具有 酯或醚基。此類衍生物例如可藉由己二醇與過量己內酯反應、或藉由己二醇自身醚化形成二己二醇或三己二醇而得。這些和其他組分之量係選擇使總和不超過100重量%，特別是等於100重量%。

具羥基之聚碳酸酯(特別是聚碳酸酯聚醇)較佳有線性結構。

聚醚聚醇也可用於製造聚異氰酸酯預聚物B)，例如聚伸丁二醇聚醚，其例如可由陽離子開環使四氫呋喃聚合而得。適合的聚醚聚醇還有氧化苯乙烯、環氧乙烷、環氧丙烷、環氧丁烷及/或環氧氯丙烷與雙官能基或多官能基起始物分子的加成產物。例如水、丁基二甘醇、甘油、二乙二醇、三羥甲基丙烷、丙二醇、山梨醇、乙二胺、三乙醇胺或1,4-丁二醇或其混合物可做為適合的起始物分子。

製造聚異氰酸酯預聚物B)的較佳組分為聚丙二醇、聚伸丁二醇聚醚和聚碳酸酯聚醇或其混合物，並以聚丙二醇尤佳。

在此可使用數目平均分子量M_n為400克/莫耳至8000克/莫耳的聚合聚醇，較佳為400克/莫耳至6000克/莫耳，更佳為600克/莫耳至3000克/莫耳。其較佳具有OH官能度為1.5至6，更佳為1.8至3，最佳為1.9至2.1。

除所述聚合聚醇外，亦可使用短鏈聚醇來製造聚異氰酸酯預聚物B)。例如可使用乙二醇、二乙二醇、三 乙二醇、1,2-丙二醇、1,3-丙二醇、1,4-丁二醇、1,3-丁二醇、環己二醇、1,4-環己烷二甲醇(1,4-cyclohexanedimethanol)、1,6-己二醇、新戊二醇、氫醌二羥乙基醚、雙酚A(2,2-雙(4-羥苯基)丙烷)、氫化雙酚A(2,2-雙(4-羥環己基)丙烷)、三羥甲基丙烷、三羥甲基乙烷、甘油或新戊四醇或其混合物。

諸如α-羥丁基-ε-羥基己酸酯、ω-羥己基-γ-羥基丁酸酯、己二酸-(β-羥乙基)酯或對苯二甲酸-雙(β-羥乙基)酯等所述分子量範圍的酯二醇亦適用。

單官能基異氰酸酯反應性之含羥基化合物也可用於製造聚異氰酸酯預聚物B)。單官能基化合物實例為乙醇、正丁醇、乙二醇單丁酯、二乙二醇單甲酯、二乙二醇單丁酯、丙二醇單甲酯、二丙二醇單甲酯、三丙二醇單甲酯、二丙二醇單丙酯、丙二醇單丁酯、二丙二醇單丁酯、三丙二醇單丁酯、2-乙基己醇、1-辛醇、1-十二醇或1-十六醇或其混合物。

為製造聚異氰酸酯預聚物B)，較佳係按異氰酸酯基與羥基比(NCO/OH比)為2：1至20：1，例如8：1，讓二異氰酸酯與聚醇反應。此製程可形成胺基甲酸酯及/或脲甲酸酯結構。隨後可分離出部分未反應之聚異氰酸酯。為此例如可採行膜蒸餾製程，其中得到具有殘餘單體含量如1重量%(較佳0.5重量%，更佳0.1重量%)的低殘餘單體產物。反應溫度可為20℃至120℃，較佳為60℃至100℃。製造期間，可選擇性加入穩定 劑，例如苯甲醯氯、間苯二甲醯氯、磷酸二丁酯、3-氯丙酸或甲苯磺酸甲酯。

另外，於製造聚異氰酸酯預聚物B)期間，可額外使用NH₂-及/或NH-官能基組分，以供鏈延伸。

適合鏈延伸的組分為有機二胺或聚胺。例如可使用乙二胺、1,2-二胺基丙烷、1,3-二胺基丙烷、1,4-二胺基丁烷、1,6-二胺基己烷、異佛酮二胺、2,2,4-與2,4,4-三甲基己二胺的異構物混合物、2-甲基戊二胺、二伸乙三胺、二胺基二環己基甲烷或二甲基乙二胺或其混合物。

再者，除一級胺基外還具二級胺基、或除胺基(一級或二級)外還具OH基的化合物亦可用於製造聚異氰酸酯預聚物B)。其實例為一級/二級胺，例如二乙醇胺、3-胺基-1-甲基胺基丙烷、3-胺基-1-乙基胺基丙烷、3-胺基-1-環己基丙烷、3-胺基-1-甲基胺基丁烷、烷醇胺(如N-胺基乙基乙醇胺、乙醇胺、3-胺基丙醇、新戊醇胺)。具異氰酸酯反應性基團之胺類習用於鏈終止，例如甲胺、乙胺、丙胺、丁胺、辛胺、十二胺、十八胺、異壬氧基丙胺(isononyl oxypropylamine)、二甲胺、二乙胺、二丙胺、二丁胺、N-甲基胺基丙胺、二乙基(甲基)胺基丙胺、嗎福啉、哌啶或其適當經取代之衍生物、雙一級胺與單羧酸的醯胺基胺(amidoamine)、雙一級胺、一級/三級胺(如N,N-二甲基胺基丙胺)的單酮亞胺。

做為組分B)的聚異氰酸酯預聚物或其混合物的平均NCO官能度較佳可為1.8至5，更佳為2至3.5，最 佳為2至3。

組分C)係具至少二個異氰酸酯反應性官能基之化合物。例如，組分C)可為具至少二個異氰酸酯反應性羥基之聚胺或聚醇。

羥官能基聚醇，特別是聚合聚醇(如聚醚聚醇或聚酯聚醇)可做為組分C)。適合的聚醇已參照製造預聚物B)部分描述如上，在此不再贅述。

組分C)較佳為每分子具2至4個羥基之聚合物，最佳為每分子具2至3個羥基之聚丙二醇。

聚合聚醇C)最好有特別窄的分子量分布，換言之聚合度分布性(PD=M_w/M_n)為1.0至1.5。較佳地，聚醚聚醇的聚合度分布性例如為1.0至1.5，OH官能度大於1.9，更佳為大於或等於1.95。

此類聚醚聚醇可以本身已知藉由烷氧化適當起始物分子的方式製得，特別是使用雙金屬氰化物催化劑(DMC催化作用)。此法例如描述於專利案US 5,158,922和專利申請公開案EP 0 654 302 A1。

藉由混合組分A)及/或B)與C)，可得聚胺基甲酸酯的反應混合物。在此，異氰酸酯反應性羥基與自由異氰酸酯基比例較佳為1：1.5至1.5：1，更佳為1：1.02至1：0.95。

組分A)、B)或C)的至少一者較佳具有官能度2.0，更佳2.5，又更佳3.0，以將分支或交聯作用引入聚合物元素。”官能度”一詞於組分A)與B)中，係指每分子 的NCO基平均數量，於組分C)中，係指每分子的OH、NH或NH₂基平均數量。分支或交聯作用造成更好的機械性質和更佳的彈性，特別是還有更好的應變(strain)性質。

得自印刷油墨的聚胺基甲酸酯聚合物較佳具有0.2MPa的最大應力，特別是0.4 MPa至50 MPa，且最大應變100%，特別是120%。在50%至200%的應變範圍內，聚胺基甲酸酯更具有0.1 MPa至1 MPa的應力，例如0.1 MPa至0.8 MPa，特別是0.1 MPa至0.3 MPa(依據ASTM D 412測定)。另外，聚胺基甲酸酯在100%之應變下的彈性模數為0.1 MPa至30 MPa，例如20 MPa至27 MPa(依據ASTM D 412測定)。

得自印刷油墨的聚胺基甲酸酯聚合物較佳為介電彈性體，其依據ASTM D 257測定的比體積電阻為10¹²至10¹⁷歐姆．公分。又，聚胺基甲酸酯聚合物依據ASTM 150-98的介電常數較佳為5至10，依據ASTM 149-97a的介電崩潰場強度為100 V/μm至200 V/μm。原則上期有最大介電常數，以最佳化聚合物的可用性。

除組分A)、B)、C)與D)外，印刷油墨另可含有輔助物質和添加劑。輔助物質和添加劑的實例為交聯劑、增厚劑、溶劑、觸變劑、耦合劑、穩定劑、抗氧化劑、光穩定劑、乳化劑、界面活性劑、黏著劑、塑化劑、疏水化劑、染料、填料和流量控制劑。較佳溶劑為乙酸甲氧基丙酯和乙酸乙氧基丙酯。較佳流量控制劑為聚丙烯 酸酯，特別是胺樹脂改質之丙烯酸共聚物。

填料例如可調節聚合物元素的介電常數。反應混合物較佳包括提高介電常數的填料，例如高介電常數填料。其實例為陶瓷填料，特別是鈦酸鋇、二氧化鈦與壓電陶瓷(如石英或鈦酸鉛鋯)、和有機填料，特別是具高電極化容量者，例如酞青素。

引用展透閾值以下的導電填料亦可達成高介電常數。其實例為碳黑、石墨、單壁或多壁奈米碳管、導電聚合物(如聚噻吩、聚苯胺或聚吡咯)或其混合物。呈表面鈍化因而有展透閾值以下之低濃度的碳黑類型提高介電常數，但無法提高本文所關注聚合物的導電度。

應注意除非內文清楚表明不同解釋，否則本發明所用”一”一詞，特別是與組分A)、B)和C)有關的用語並非表示數量，而是不定冠詞用法。

根據本發明之方法具體實例將描述如下，其中個別具體實例可以任何方式互相結合。

在根據本發明之一方法具體實例中，印刷油墨係施用作層狀複合物中的一層。依此尤其可獲得與兩側電極接觸的介電彈性體。固化時間短係意謂將多層壓合於彼此上方的製程亦為有效。

在根據本發明之另一方法具體實例中，施用時，印刷油墨的自由異氰酸酯基含量按組分A)及/或B)的原有 含量計為50%至100%。可利用如IR光譜術來監測NCO基含量之減少。含量亦可為60%至90%或70%至80%。採用所述NCO基含量時，印刷油墨還可和非常細的篩網一起使用，如此聚胺基甲酸酯不會過度固化，以致印刷油墨的黏度太高。

在根據本發明之又一方法具體實例中，施用印刷油墨後，將其加熱達30℃至150℃的溫度，計1秒至10分鐘的時間。期間亦可為30秒至8分鐘或1分鐘至5分鐘。加熱溫度亦可為40℃至120℃或50℃至100℃。這些熱固化聚胺基甲酸酯的具體實例造成很有效率的印刷製程。加熱較佳係在乾燥箱、更佳係在隧式乾燥器中進行。

在根據本發明之再一方法具體實例中，聚異氰酸酯A)係脂族聚異氰酸酯的縮二脲，較佳為1,6-六亞甲基二異氰酸酯的三官能基縮二脲。

在根據本發明之另一方法具體實例中，聚異氰酸酯預聚物B)係預聚物，其可從三官能基聚丙二醇聚醚與二苯甲烷二異氰酸酯(MDI)及/或六亞甲基二異氰酸酯(HDI)反應而得。另外，在產生預聚物的反應混合物中，除三官能基聚醇外，亦可使用雙官能基聚丙二醇-聚乙二醇-聚醚聚醇。上述三官能基聚醇的分子量M_n較佳為5800克/莫耳至6200克/莫耳，且上述雙官能基聚合物的分子量M_n為1800克/莫耳至2200克/莫耳。

用於製造預聚物A)之三官能基聚醇的聚合度分布 性指數M_w/M_n較佳為1.0至1.1。聚合度分布性指數可利用凝膠滲透層析術(GPC)相對聚苯乙烯標準品測定，其亦較佳為於1.0至1.08或1.0至1.05之範圍。此類均勻的聚醇結構有助於製造規則性聚胺基甲酸酯聚合物。

在根據本發明之又一方法具體實例中，對異氰酸酯基具反應性的化合物C)係聚酯聚醇，其可從己二酸與己二醇反應而得。另外，在產生聚醇的反應混合物中，除己二醇外，亦可使用新戊二醇。

在根據本發明之再一方法具體實例中，熱活化催化劑D)包含錫、鈦、鋯及/或鉿。

根據上述具體實例延伸，可藉由升溫而活化的催化劑D)包含Zr螯合錯合物。驚人地發現，專為水性系統設計的催化劑亦適用根據本發明之方法。

在根據本發明之另一方法具體實例中，催化劑D)的用量按印刷油墨總重量的鈦、鋯和鉿含量計為0.0003重量%至0.009重量%。此含量較佳為0.0006重量%至0.0075重量%，更佳為0.0015重量%至0.006重量%。依本發明所述方式，此催化劑用量可提升網版印刷製程的效率，又不會對介電彈性體功能造成不良影響。

習知市售可得催化劑配製品的用量按印刷油墨總重量的總催化劑配製含量計可例如為0.01重量%至0.3重量%。此含量較佳為0.02重量%至0.25重量 %，更佳為0.05重量%至0.2重量%。

例如，按鋯含量計，指定量係指印刷油墨總重量的0.0003重量%至0.009重量%的含量。

本發明亦提供反應混合物的用途，其包含：聚異氰酸酯A)；及/或聚異氰酸酯預聚物B)；至少雙官能基化合物C)，其對異氰酸酯基具反應性；和催化劑D)，其可藉由升溫而活化，以做為網版印刷法的印刷油墨。

在根據本發明之用途的細節方面，可參照方法具體實例，其乃應用到下述具體實例，且可以任何方式互相結合。以下未詳盡論及、但已於本發明方法部分說明的具體實例同樣包括在本發明的用途架構內。

在根據本發明之一用途具體實例中，聚異氰酸酯A)係脂族聚異氰酸酯的縮二脲，較佳為1,6-六亞甲基二異氰酸酯的三官能基縮二脲。

在根據本發明之另一用途具體實例中，聚異氰酸酯預聚物B)係預聚物，其可從三官能基聚丙二醇聚醚與二苯甲烷二異氰酸酯(MDI)及/或六亞甲基二異氰酸酯(HDI)反應而得。另外，在產生預聚物的反應混合物中，除三官能基聚醇外，亦可使用雙官能基聚丙二醇-聚乙二醇-聚醚聚醇。上述三官能基聚醇的分子量M_n較佳為5800克/莫耳至6200克/莫耳，且上述雙官能基聚合物 的分子量M_n為1800克/莫耳至2200克/莫耳。

用於製造預聚物A)之三官能基聚醇的聚合度分布性指數M_w/M_n較佳為1.0至1.1。聚合度分布性指數可利用凝膠滲透層析術(GPC)相對聚苯乙烯標準品測定，其較佳為於1.0至1.08或1.0至1.05之範圍。此類均勻的聚醇結構有助於製造規則性聚胺基甲酸酯聚合物。

在根據本發明之又一用途具體實例中，對異氰酸酯基具反應性的化合物C)係聚酯聚醇，其可從己二酸與己二醇反應而得。另外，在產生聚醇的反應混合物中，除己二醇外，亦可使用新戊二醇。

在根據本發明之再一用途具體實例中，催化劑D)包含錫、鈦、鋯及/或鉿，較佳為Zr螯合錯合物。

在此情況下，催化劑的用量按印刷油墨總重量的鈦、鋯和鉿含量計為0.0003重量%至0.009重量%。此含量較佳為0.0006重量%至0.0075重量%，更佳為0.0015重量%至0.006重量%。依本發明所述方式，此催化劑用量可提升網版印刷製程的效率，又不會對介電彈性體功能造成不良影響。

習知市售可得催化劑配製品的用量按印刷油墨總重量的總催化劑配製含量計可例如為0.01重量%至0.3重量%。此含量較佳為0.02重量%至0.25重量%，更佳為0.05重量%至0.2重量%。

用於本發明方法和本發明用途的最佳配方包含下 列組分，其各自列出且無另外的溶劑含量：

本發明亦關於包含根據本發明方法製造之聚合物層的機電轉換器。聚合物層較佳為層狀複合物的一部分，其以此建構成致使含聚胺基甲酸酯聚合物層至少部分與兩側電極層接觸。根據本發明之層狀複合物可當作接觸兩側的介電彈性體。

介電彈性體層的厚度較佳為1 μm至500 μm，更佳為20 μm至200 μm，又更佳為30 μm至150 μm。其可由單片或複數片建構而成。例如，可將個別層壓合於彼此上方而得多片層。

例如，若施加機械負載至此轉換器，則轉換器將如沿著其厚度與其表面變形，且電極可偵測到強電訊號。依此可將機械能轉換成電能。根據本發明之轉換器可兼作發電機與感測器。

另一方面，利用相反效用，即將電能轉換成機械能，根據本發明之轉換器也可同等地當作致動器。

此類機電轉換器的可能用途包括在機電與電聲領域的大量之各種不同應用，特別是在從機械振動和一般 周期性運動的能量回收(稱作能源收穫)、聲學、超音波、醫學診斷、聲學顯微術、機械感測器(特別是壓力、力學及/或應變感測器)、機器人及/或通信技術等領域方面。典型實例包括壓力感測器、電聲轉換器、傳聲器、揚聲器、振動轉換器、光偏轉器、膜(membrane)、玻璃光纖用調制器、熱電偵測器、電容器和控制系統與”智慧型”地板。

本發明將以下列實施例詳細說明，但不以此為限。

實施例：

依下列配方製造根據本發明使用的網版印刷油墨。

調整催化劑，以處理於網版印刷實施例指定的聚胺基甲酸酯組分。所用濃度能使聚醇(Desmophen 670)與異氰酸酯(Desmodur N75)在高溫下、於乾燥器中加速反應。同時，所用催化劑濃度不會過度限制適用期，故催化系統仍可處理約30分鐘，又不會對介電彈性體層功能造成不良影響。

聚胺基甲酸酯固化時間從無催化的約20分鐘縮短成5分鐘。依此可提升製造製程的效率。因乾燥區段可較短，故5分鐘的乾燥時間可簡化隧式乾燥器的使用，或當使用較長乾燥器時，可加快傳送帶速度，以提高每小時輸出量。在快速傳送帶速度下，20分鐘的未催化系統乾燥時間需佔用傳送帶乾燥器很長的區段。

若無法取得適當長度的乾燥器，則勢必增加投資成本，不然即需在乾燥櫃中進行耗時的批次乾燥。若傳送帶速度設定成很慢，以於較短傳送帶乾燥器中達到長乾燥時間，則因乾燥變成速率決定步驟，以致印刷製程亦變慢。在每分鐘1公尺的緩慢傳送帶速度下，在110℃下，20分鐘的乾燥時間需要20公尺的乾燥區段，也需 有預熱和冷卻區域。

利用網版印刷，將實施例的油墨施用至基板上，及在乾燥櫃中，以110℃熱固化5分鐘。依此所得之聚胺基甲酸酯彈性體具有下列性質：

利用吉時利儀器(Keithley Instruments)的測量設定及依上述標準測定體積電阻。另外，依對應標準和得自應力-應變曲線切線的彈性模數，利用Zwick拉伸測試機，在自承(self-supporting)層上測定系統斷裂應變。利用專用測量設定及依上述標準，測定崩潰場強度。

Claims (14)

1. 一種印刷物件的方法，包含利用網版印刷來施用印刷油墨的步驟，其特徵在於，該印刷油墨包含：聚異氰酸酯A)；及/或聚異氰酸酯預聚物B)；至少雙官能基化合物C)，其對異氰酸酯基具反應性；以及催化劑D)，其可藉由升溫而活化。
2. 如申請專利範圍第1項之方法，其特徵在於，該印刷油墨係施用作層狀複合物中之層。
3. 如申請專利範圍第1或2項之方法，其特徵在於，施用時，該印刷油墨中自由異氰酸酯基含量按該組分A)及/或B)的原有含量計為50%至100%。
4. 如申請專利範圍第1至3項中任一項之方法，其特徵在於，施用該印刷油墨後，加熱其達30℃至150℃的溫度，計1秒至10分鐘的時間。
5. 如申請專利範圍第1至4項中任一項之方法，其特徵在於， 該聚異氰酸酯A)係脂族二異氰酸酯的縮二脲。
6. 如申請專利範圍第1至5項中任一項之方法，其特徵在於，該聚異氰酸酯預聚物B)係預聚物，其可從三官能基聚丙二醇聚醚與二苯甲烷二異氰酸酯及/或六亞甲基二異氰酸酯反應而得。
7. 如申請專利範圍第1至6項中任一項之方法，其特徵在於，對異氰酸酯基具反應性的該化合物C)係聚酯聚醇，其可從己二酸與己二醇之反應而得。
8. 如申請專利範圍第1至7項中任一項之方法，其特徵在於，該熱可活化的該催化劑D)包含錫及/或鈦及/或鋯及/或鉿。
9. 如申請專利範圍第8項之方法，其特徵在於，該催化劑D)包含Zr螯合錯合物。
10. 如申請專利範圍第8項之方法，其特徵在於，該催化劑D)的用量按該印刷油墨總重量的鈦、鋯和鉿含量計為0.0003重量%至0.009重量%。
11. 一種反應混合物的用途，該反應混合物包含：聚異氰酸酯A)；及/或聚異氰酸酯預聚物B)；至少雙官能基化合物C)，其對異氰酸酯基具反應性；以及熱可活化催化劑D)，以做為網版印刷製程中的印刷油墨。
12. 如申請專利範圍第11項之用途，其特徵在於，該聚異氰酸酯A)係脂族二異氰酸酯的縮二脲；及/或該聚異氰酸酯預聚物B)係預聚物，其可從三官能基聚丙二醇聚醚與二苯甲烷二異氰酸酯及/或六亞甲基二異氰酸酯反應而得；及/或對異氰酸酯基具反應性的該化合物C)係聚酯聚醇，其可從己二酸與己二醇之反應而得；及/或該催化劑D)包含錫、鈦、鋯及/或鉿。
13. 如申請專利範圍第12項之用途，其特徵在於，該催化劑D)包含Zr螯合錯合物。
14. 一種機電轉換器，包含由如申請專利範圍第1至10項中任一項之方法製造之聚合物層。